第3节重力导学案导学案初中物理人教版八年级下册教学资源

第3节重力课题重力课型新授课教学目标知识与技能1.知道什么叫重力，了解重力产生的原因.2.知道重力的方向、重心以及铅垂线的应用.3.理解重力的大小与质量的关系.过程与方法1.通过学生探究实验得出影响重力的因素.2.通过“实验分析”强化理解重力方向及重心.情感、态度与价值观1.培养学生乐于探究自然现象、物理规律的兴趣，提高学生辩证地分析物理知识的意识.2.培养学生的交流意识与团队协作精神.教学重点重力的概念、重力的大小与质量的关系、重力的方向.教具准备多媒体课件、重锤、细线、橡皮、弹簧测力计、钩码（一盒）、刻度尺等.教学难点重心、铅垂线的应用.教学课时1课时课前预习1.宇宙间任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这就是万有引力，由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力.2.重力的施力物体是地球，物体所受重力的大小跟它的质量成正比，用公式表示为G=mg.重力的大小也可用弹簧测力计测量.3.重力的方向是竖直向下的，即与水平方向垂直，不同于垂直向下.4.重力的作用点在物体的重心上.质地均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心，形状不规则物体的重心可用悬挂法找到.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入教师播放课件视频：①苹果下落；②水往低处流；③抛出的球落地.引导大家观看视频，并提出问题：日常生活中，你还看到过哪些与此类似的现象？学生思考、讨论、交流.教师就学生举例提出问题：请大家思考，你看到的这些物理现象有什么共同特点？生：不论物体的运动状态如何，它们最终都落回了地面.师同学们回答得很好，下面我们来研究产生这些现象的原因——重力.进行新课知识点1认识重力、重力的大小1.认识重力生活中，同学们可以随处发现像上面视频中的现象.这些现象产生的原因是地球对它附近的物体有吸引作用，物理学中把地球的这种吸引作用叫做引力.板书：重力：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，通常用字母G表示，地球附近的所有物体都受到重力的作用.师既然地球上的所有物体都受到重力的作用，那么地球以外的太空中的物体受到重力吗？生：没有.师为什么？生：因为不受到地球的吸引.师由此可见，重力产生的原因是地球的吸引.那么，重力的施力物体是什么？学生思考，回答：地球.板书：（1）重力产生的原因：地球的吸引.（2）重力的施力物体是地球，受力物体是地球附近的所有物体.2.重力的大小我们知道，凡是力都有大小，那么重力的大小如何呢？重力的大小通常叫重量.我们有这样的体会，有的物体所受重力大，有的物体所受重力小.请大家猜想，物体重力的大小与哪些因素有关？学生思考，发表看法：生1：可能与物体的体积有关；生2：可能与物体的质量有关；生3：可能与物体的形状有关；生4：可能与它相对地面的位置有关；生5：可能与物体的密度有关……教师总结学生的猜想：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大.师请大家设计实验探究.实验方案（多媒体课件）（1）需要测定的物理量：物体所受重力的大小.（2）实验器材：弹簧测力计、钩码（一盒）.（3）实验步骤和记录：学生实验，教师巡视指导.学生分析数据（教师提醒学生可以参照教材P10提供的方法作出图象进行分析），并得出结论.教师找多组学生出示实验记录，对学生得出的正确结论给予肯定，教师进一步补充说明.方法提示：在探究重力大小与质量的关系时用到了图象法.进行新课教师总结：（1）物体所受的重力与质量成正比.（2）重力与质量的比值约为9.8N/kg（表示质量为1kg的物体，在地球上所受到的重力为9.8N），这个定值用g表示.（3）用公式表示为：G/m=g(或G=mg)式中：G——重力，单位为N；m——质量，单位为kg.注意：g是重力G与质量m的比值，就地球上某一点而言，它是一个常数.但物体所受重力的大小并不是不变的，因为g值随纬度的增加而增大，在赤道上g值最小，在两极上g值最大，g=9.8N/kg是个平均值，粗略计算时可取g=10N/kg.g在不同的星球上数值也不同，如在月球上，g月=16g地.板书：重力的大小：（1）重力的大小叫重量.（2）物体所受重力与质量成正比，重力与质量的比值约为9.8N/kg.（3）用公式表示为：G/m=g(或G=mg)，g取9.8N/kg.例题1(用多媒体展示)一块质量为0.5kg的冰，它所受的重力为N.若它遇热融化成水，水受到的重力将(选填“增大”“减小”或“不变”).解析：根据公式G=mg可得，冰的重力G=0.5kg×9.8N/kg=4.9N.若冰遇热融化成水，水的质量不变，受到的重力也不变.答案：4.9不变知识点2重力的方向、重心1.重力的方向师好，我们再来探究重力的方向.重力的方向如何呢？请大家猜想.生：向下，向上，水平方向……教师演示实验：用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察细线的方向是否是竖直方向.然后剪断细线，同时让学生观察物体在重力作用下沿什么方向下落？（这样又一次让学生自己去“发现”：重力的方向是竖直向下的）板书：重力的方向：总是竖直向下.教师说明：重力的方向是竖直向下的，不能理解为垂直于支持面向下.所谓竖直向下是指与水平方向垂直并大致指向地球中心.垂直向下是指垂直于支持面向下，其方向与支持面的情况有关，而竖直向下是唯一的、确定的方向，不随支持面的情况而变化.注意不要把竖直向下等同于垂直向下.师重力的方向有一个重要的应用——铅垂线（教师演示实物）.请同学们说说它有什么特点？生：铅垂线总是竖直向下的，与水平面垂直.师请大家说说铅垂线的应用在哪些方面？生：建筑工人砌墙时用铅垂线来校准墙壁是否竖直，即是否与水平地面垂直.师如何用这个铅垂线来检查窗台、桌面是否水平？需要什么辅助器材？学生思考、讨论.（教师提示用“水平仪”）教师播放多媒体课件“水平仪”，并讲解“水平仪”的工作原理.水平仪（多媒体课件）（1）水平仪的制作：找两块木板A、B，相互垂直钉在一起，如图所示，在A木板中间画一条线，易错提醒：重力和质量的区别与联系：1.区别：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，有大小、方向、作用点，是性质力.而质量则表示物体所含物质的多少，只有大小，没有方向，且二者单位不同.2.联系：G=mg.进行新课在线的上端钉一个钉子，将铅垂线拴在下面.便可用它来检查窗台、桌面是否水平.（2）水平仪的工作原理：当把它放在桌面上时，如果铅垂线与所画的直线重合，说明桌面是水平的，若不重合，被检查的桌面就不水平.因为A木板与B木板互相垂直.若桌面水平，B木板就是水平的，A木板上的刻线就在竖直方向上，由于重力的方向总是竖直向下，铅垂线总是竖直向下，这时两线重合.桌面不水平时，B木板也不水平，刻线就不在竖直方向上，铅垂线就不能与它重合.教师引导学生阅读教材P11《想想议议》，并回答问题.生：这里说的“下”指的是地球的中心.2.重心师最后，我们来研究重力的另外一个要素：作用点.重力的作用点叫重心.好，先看一个实验.教师演示实验：找刻度尺的重心.（教师在刻度尺的重心处标上记号，引导学生理解刻度尺的重心在它的几何中心处）教师用多媒体播放课件“对重心的六点认识”，并讲解.对重心的六点认识（多媒体课件）①重心是一个物体各部分受到的重力作用的等效作用点；②质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心在它的几何中心，如铅球的重心就在球心；③质量分布不均匀的物体，重心的位置除与物体的形状有关外，还跟物体的质量分布有关；④物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，如图甲所示，一个平板的重心在板上，而一个铁环的重心就不在环上；甲乙⑤薄板重心的求法（悬挂法）：薄板的重心位置可用悬挂法求出，如图乙所示.先在A点把板悬挂起来，物体静止时，所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上，所以板的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把板悬挂起来，同理可知，板的重心一定在通过C点的竖直线CD上，AB和CD的交点O就是薄板重心的位置.⑥重心的位置与物体所在的位置及放置状态和运动状态无关.但一个物体内质量分布发生变化时，其重心的位置也发生变化.如一个充气的篮球，其重心在几何中心处，若将篮球内充入一半体积的水，则球（含水）的重心将下移.板书：重心：重力的作用点叫重心，质地均匀、外形规则的物体，其重心就在它的几何中心上.规律总结：画重力的示意图的步骤：一定物（确定受力物体）；二定点（确定并画出重心）；三定向（竖直向下）；四画线（沿力的方向画一条线段）；五标记（在线段的末端标箭头，在箭头旁标出所画重力的符号、数值大小和单位）.知识拓展：生活中，物体的稳定程度与重心有关，降低重心可提高物体的稳定程度，物体的稳定程度还与支持面的大小有关.进行新课知识点3重力的由来教师演示教材P12页“想想做做”实验.（也可以让几个学生自己动手操作实验，然后谈感受）学生完成实验后，谈感受：我感觉到手被向外拉，橡皮需要用线拉住才不会跑掉.教师引导学生分析：橡皮正是受到手的拉力的作用才不会离开手.其实，早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就通过大量实验研究，发现了宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力.地球和月亮之间存在互相吸引的力，地球吸引月亮的这个力使月亮绕地学生观察实验，感受到手被向外拉，橡皮需要用线拉住才不会跑掉.球转动而不会跑掉；地球上物体与地球之间也有互相吸引的力，这个力吸引地面附近的物体，使物体下落.板书：（1）宇宙间任何两个物体，大到天体，小到灰尘之间，都存在互相吸引的力，这就是万有引力.（2）重力只是地球吸引力的一部分，因此不能说重力就是物体的吸引力，更不能说重力就是万有引力.教学板书课堂小结大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了重力.知道了重力产生的原因，知道了物体所受重力的大小与物体的质量成正比，重力的方向总是竖直向下的，这个在实际生产、生活中得到了广泛应用，如铅垂线.还知道了重力的作用点——重心的位置.教材习题解答想想议议（P9）飞机投放的物资，受到地球对它的重力作用，会落向地面.你能举出几个例子来证明重力的存在吗？如果没有重力，我们的生活会是什么样子？解答：向上抛出的篮球会落回地面、瀑布飞流直下、向上跳起的人最终落回地面，这些都证明重力的存在.如果没有重力，雨滴不会落下，向上跳起的人会飞起来，河里的水不会流动.想想议议（P11）我们站在地面上，脚朝下，站得很稳.但地球是球形的，在我们脚“下”的南规律总结：（1）地球上的所有物体，不管质量是大是小，也不论有无生命，均受到重力的作用；（2）重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力；（3）重力是非接触力，位于地球附近的物体也受到重力的作用.知识拓展：失重现象：如果失去重力，地球上的一切物体将会飘在空中，河里不可能有水流动，不可能有下雨、降雪等自然现象；在绕地球飞行的太空舱内，宇航员可以体会到失重带来的不方便.实际上，处于“失重”状态下的宇航员还是受到地球的吸引力作用，“失重”只不过是一种表面现象，并没有真正失去重力，不然他们会随太空舱一起永远离开地球.教材习题解答美洲居民，好像是脚朝“上”的（图7.3-5），他们为什么也站得很稳呢？想想看，通常所说的“下”，到底指的是什么方向？解答：对于南美洲居民，他们也是脚朝下，站在地面上，通常我们说的“下”，指的是竖直向下，大致指向地心的方向.动手动脑学物理（P14）1.一个南瓜所受的重力是30N，它的质量是多少千克？2.月球对它表面附近的物体也有引力，这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的16.若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面，月球对他的引力大约是多少牛？3.一个桥头立着如图7.3-11所示的限重标志牌.汽车对该桥面的压力超过多少牛时，桥就可能被损坏？4.若用三角尺判断桌面或地面是否水平，还需要哪些物品？怎样操作？请作图说明.5.一个木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动.请分别画出木块在斜面和水平面时所受重力的示意图（图7.3-12）.1.解答：m=G/g=30N/9.8N/k